JP2015118616A - 透明電極静電容量センサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠性に優れ、広いビューエリアが確保され、さらに、透明電極と補助電極の間の段差を低減することにより、気泡発生が防止され、寄生容量が低減された、信頼性に優れるとともに材料コストを低減した透明電極静電容量センサ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】透明樹脂基材１１と、透明樹脂基材１１上に設けられた少なくとも１以上の透明電極１２ａと、透明電極１２ａの外周の少なくとも一部に設けられた疑似補助電極１２ｂと、疑似補助電極１２ｂに接続された引出配線１３と、を備え、疑似補助電極１２ｂは透明電極１２ａよりも厚さが厚くかつ透明電極１２ａと同じ材料からなる透明電極静電容量センサ１とその製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明電極静電容量センサ及びその製造方法に関する。

タッチ・センサの検出方式の１種として、画面に接触する指に流れる電気にセンサが反応して、その指の動きを演算命令に変換する静電容量方式がある。この静電容量方式を用いた静電容量センサとして、検出感度のばらつきを抑えるために、透明電極の外周の少なくとも一部に、透明電極よりも電気抵抗が低い補助電極を設けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載のセンサは、その製造工程中に透明電極と補助電極との位置ずれが生じた場合に、透明電極と補助電極との導通面積がずれ量に応じてばらつくおそれがあるが、透明電極と補助電極との導通面積がずれ量に応じてばらつくのを防ぐために透明電極と補助電極とを高精度に位置決めしようとすると、製造工程が煩雑となってしまうという問題があった。この問題を克服するために、補助電極により覆われない透明電極の輪郭線上に光透過性レジストの輪郭線を位置させることにより、補助電極と透明電極との位置決め精度を高める方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−１３３６７３号公報 特開２０１２−１７８１４９号公報

しかしながら、補助電極の材料として、特許文献１の発明では、銀インクなどの低抵抗の導電性金属材料を含む導電性ペーストや金属膜、特許文献２の発明では、銀、銅、あるいは金などの金属粒子を含有するインクや、カーボンまたはグラファイトを含有するインク、金属箔などを用いている。このように透明電極材料と異なる材料から補助電極を形成する場合、透明電極外周部の補助電極部が目立って意匠性が低下する、透明電極と補助電極の間で大きな段差が形成され、それら電極をカバーするカバー層を形成するときに気泡が発生しやすくなりそのために寄生容量が増加する、補助電極部により透明電極のビューエリアが小さくなるといった問題が内在する。
また、銀や金といった材料は価格が高いので、これらを用いると材料コストが上昇するという問題もある。
本発明は、上記問題を鑑みなされたもので、意匠性に優れ、広いビューエリアが確保され、さらに、透明電極と補助電極の間の段差を低減することにより、気泡発生が防止され、寄生容量が低減された、信頼性に優れるとともに材料コストを低減した透明電極静電容量センサ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の透明電極静電容量センサの特徴は、透明樹脂基材と、その透明樹脂基材上に設けられた少なくとも１以上の透明電極と、その透明電極の外周の少なくとも一部に設けられた疑似補助電極と、その疑似補助電極に接続された引出配線と、を備え、疑似補助電極は透明電極よりも厚さが厚くかつ透明電極と同じ材料からなることを要旨とする。

疑似補助電極は、透明電極の厚さに６μｍを加えた厚さを超えない範囲で、透明電極の厚さよりも厚く形成されるのが好ましい。

疑似補助電極は、透明電極の厚さに４μｍを加えた厚さを超えない範囲で、透明電極の厚さよりも厚く形成されるのがさらに好ましい。

疑似補助電極は透明電極の外周の１／７以上の範囲に設けられるのが好ましい。

本発明の透明電極静電容量センサの製造方法の特徴は、透明樹脂基材上にコーヒーリング現象を起こす粘度を有する透明導電材料を設ける工程Ａと、透明導電材料をコーヒーリング現象が起きる乾燥条件で乾燥硬化させ、透明電極と透明電極の外周に透明電極よりも厚さが厚い疑似補助電極とを形成する工程Ｂと、疑似補助電極に接続した引出配線を形成する工程Ｃと、を備えることを要旨とする。

本発明の透明電極静電容量センサの製造方法は、上記工程Ｂの後に、疑似補助電極上の少なくとも一部の厚みを厚くする工程Ｂ２を備え、工程Ｂ２は、同じ前記透明導電材料からなる層を、疑似補助電極上の少なくとも一部に印刷法で形成する工程であることができる。

本発明の透明電極静電容量センサの他の製造方法の特徴は、透明樹脂基材上に、印刷法を用いて同じ透明導電材料を２回以上塗布することで、透明電極と前記透明電極の外周の少なくとも一部に透明電極よりも厚みが厚い透明電極と同じ材料からなる疑似補助電極を形成する工程Ｆと、疑似補助電極に接続した引出配線を形成する工程Ｇと、を備えることを要旨とする。

本発明の透明電極静電容量センサの他の製造方法において、上記工程Ｆは、透明樹脂基材上の透明電極及び疑似補助電極を形成する位置に、透明導電材料を１回以上塗布して第１層を形成する第１工程と、その第１層上の疑似補助電極を形成する位置に、透明導電材料を１回以上塗布する第２工程とからなることができる。

本発明の透明電極静電容量センサの他の製造方法において、上記工程Ｆは、透明樹脂基材上の疑似補助電極を形成する位置に、透明導電材料を１回以上塗布して第１層を形成する第１工程と、その第１層及び透明樹脂基材上の透明電極を形成する位置に、透明導電材料を１回以上塗布する第２工程とからなることができる。

本発明によれば、意匠性に優れ、広いビューエリアが確保され、さらに、透明電極と補助電極の間の段差を低減することにより、気泡発生が防止され、寄生容量が低減された、信頼性に優れるとともに材料コストを低減した透明電極静電容量センサ及びその製造方法を提供することができる。

（ａ）本発明の実施形態に係る透明電極静電容量センサの上面図である。（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。（ｃ）図１（ｂ）の丸囲み部の拡大図である。 本発明の実施形態に係るコーヒーリング（フレーミング）現象を説明する図である。 （ａ）従来の透明電極静電容量センサの上面図である。（ｂ）図３（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。（ｃ）図３（ｂ）の丸囲み部の拡大図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る透明電極静電容量センサの上面図である。（ｂ）図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る透明電極静電容量センサの上面図である。（ｂ）図５（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明の第１実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造工程のフロー図である。 本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造工程のフロー図である。 本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造工程の変形例のフロー図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）について詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る透明電極静電容量センサについて説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る透明電極静電容量センサの上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の丸囲み部の拡大図である。

透明電極静電容量センサ１は、基材１１と、基材１１の片面に設けられた透明電極１２ａと、透明電極１２ａの外周部に設けられた疑似補助電極１２ｂと、疑似補助電極１２ｂに一端が接続された引出配線１３と、図１（ｂ）の上面に設けられた粘着層１４と、を備える。

図１（ｃ）に示したように、疑似補助電極１２ｂは透明電極１２ａより段差ｔ_ｐの分だけ厚く設けられている。ここで、疑似補助電極１２ｂと透明電極１２ａは同じ材料からなる。

基材１１は、光透過性を有する絶縁性材料によって形成されたフィルム状、シート状、若しくは板状の部材である。基材１１の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル系樹脂などの硬質材料や、熱可塑性ポリウレタン、熱硬化性ポリウレタン、シリコーンゴムなどの弾性材料からなるものを好適に用いることができる。

より具体的には、基材１１の材料として、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリブチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などの樹脂材料を好適に用いることができる。これらの樹脂材料の中でも、強度等の点から、基材１１の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）が好ましい。また、基材１１の材料として、ガラス、透明金属酸化物を採用することもできる。
基材１１の厚さは１０μｍ以上〜２００μｍ以下であることが好ましい。基材１１の厚さが１０μｍ以上であれば、基材１１が破断しにくく、基材１１の厚さが２００μｍ以下であれば、透明電極静電容量センサ１を薄くできる。

透明電極１２ａは、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）などや、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの透明性を有する導電性ポリマーなどの光透過性を有する導電性材料を用いて、印刷や塗布などにより基材１１上に矩形状に形成されている。
なお、透明電極自体の形状は、矩形状に限定される必要はなく、円形や楕円形といった形状であっても良いので、この場合は、印刷や塗布などにより基材１１上に円形や楕円形に形成される。

導電性ポリマーの場合、透明電極１２ａの材料としては、ポリピロール、ポリ（Ｎ−メチルピロール）、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等を好適に用いることができる。水溶性高分子にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）を用いた水分散ポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）は、水溶性であるために、単純な塗布工程で導電性ポリマーの塗膜を形成できるので好ましい。

透明電極１２ａが印刷や塗布によって形成される場合、透明電極１２ａを構成する導電性塗膜の厚さは０．０５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上１μｍ以下がより好ましい。導電性塗膜の厚さが０．０５μｍ以上であれば、導電性を好適に確保でき、０．１μｍ以上であれば検出感度として十分な表面抵抗である６００Ω／□が安定的に得られる。また導電性塗膜の厚さが５μｍ以下であれば、容易に塗膜を形成できる。

引出配線１３は、透明電極１２ａよりも低い電気抵抗を有する材料で構成され、Ａｇペーストが好ましく用いられる。ここで、従来技術では、検出感度のばらつきを抑制するために引出配線に用いられるのと同一又は類似の材料抵抗を有する材料を補助電極材料とし、この補助電極を引出配線と透明電極との間に介在させている。

従来技術では、抵抗値や意匠性等といった全体の状態を考慮して銀の補助電極とされる場合が多く、この銀の補助電極を形成するために、銀ペーストが使用される。この銀ペーストは高精細印刷のために銀粒子と樹脂バインダの固形分比が高く、溶剤等の揮発分が少ない材料である。このため印刷後の厚みの変化が少ない。一般的なＳＵＳメッシュによるスクリーン印刷版を用いたスクリーン印刷法では、通常、４０μｍから５０μｍの紗厚があり、さらに、紗厚を小さくすることを考えても、量産性を考慮すると、その１／４から１／５程度が限界となる。この抄厚によって印刷時の銀ペーストの塗布厚が決まり、銀ペーストは乾燥等の工程において、上述の通り、揮発成分が少ないため厚みがあまり薄くできない。
また、さらに、補助電極を薄くするために、薄い超ハイメッシュなどで抄厚を薄くすることができなくはないが、この場合、非常に取り扱いがデリケートになりハンドリング性が悪くなる。これらのことから、量産性を考慮すれば、透明電極と補助電極との間の段差を十分に小さくすることが難しい。

一方、本発明では、材料を変更することなく、引き出し配線１３と透明電極１２ａとの間に、透明電極１２ａと同じ材料からなり、透明電極１２ａよりも厚みを厚くした疑似補助電極１２ｂを介在させることで検出感度のばらつきを抑制している。つまり、本発明では、透明電極１２ａと疑似補助電極１２ｂとを同じ材料で形成しているため、材料の組成上の電気抵抗は同じである。しかしながら、図１（ｃ）に示したように、疑似補助電極１２ｂを透明電極１２ａよりも段差ｔ_ｐ分だけ厚くしているので疑似補助電極１２ｂ部分としての電気抵抗は透明電極１２ａ部分の電気抵抗よりも低くなる。但し、段差が大きくなると、気泡の問題があることや、透明電極１２ａと同じ材料であっても厚みの増加により透明性が低下するため、意匠性の低下につながることから、段差ｔ_ｐは、６μｍ以下が好ましく、４μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下がもっとも好ましい。
ここで、透明電極材料は、一般に、薄く印刷や塗布を行うことができる材料であることから、疑似補助電極１２ｂの部分が透明電極１２ａより厚みがあるものとされるといっても、従来の銀ペーストなどにより形成される補助電極と比較すれば、十分に薄く構成することが可能であり、このため透明電極１２ａと疑似補助電極１２ｂとの段差も十分に小さくすることができる。

粘着層１４は、透明電極１２ａ、疑似補助電極１２ｂ、及び引出配線１３を覆うように形成される保護等のための層である。粘着層１４は、光透過性を有する樹脂フィルムの片面に粘着剤を有し、その粘着剤によって、透明電極１２ａ、疑似補助電極１２ｂ、及び引出配線１３上に添着された層である。また、粘着層１４を、たとえば、感光性ドライフィルム、ＵＶ硬化型レジスト材、加熱硬化型レジスト材などを用いて形成することもできる。

粘着層１４を構成する樹脂フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル系樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリブチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、等の樹脂を材料として構成される。また、粘着層１４は、樹脂フィルムに代えて、又は樹脂フィルムに加えて、ガラスや透明金属酸化物などによるフィルムを備えていてもよい。また、粘着剤の具体例としては、アクリル系樹脂を挙げることができる。

ここで、従来技術の透明電極静電容量センサの構成について説明する。図３（ａ）は、従来技術の透明電極静電容量センサの上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）の丸囲み部の拡大図である。

従来技術の透明電極静電容量センサ４は、基材４１と、基材４１の片面に設けられた矩形の透明電極４２と、透明電極４２の矩形の１辺に設けられた補助電極４３ａと、補助電極４３ａに一端が接続された引出配線４３ｂと、図３（ｂ）の上面に設けられた粘着層４４と、を備える。

図３（ａ）に示した従来技術の透明電極静電容量センサの上面図と、図１（ａ）に示した第１実施形態の透明電極静電容量センサの上面図とは、従来技術の透明電極静電容量センサ４では透明電極４２の矩形の１辺に補助電極４３ａが設けられているのに対し、第１実施形態の透明電極静電容量センサ１では透明電極１２ａの外周に疑似補助電極１２ｂが設けられていること以外は、寸法的に同様である。

従来技術の基材４１、透明電極４２、引出配線４３ｂ、粘着層４４は、順に本発明の第１実施形態の基材１１、透明電極１２ａ、引出配線１３、粘着層１４と同様の材料から形成されている。

従来技術の透明電極静電容量センサ４と第１実施形態の透明電極静電容量センサ１の主たる差異は、第１実施形態の透明電極静電容量センサ１では、透明電極１２ａと疑似補助電極１２ｂをＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の同じ材料から形成しているのに対し、従来技術の透明電極静電容量センサ４では、透明電極４２をＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等から、補助電極４３ａを引出配線４３ｂと同じ、電気抵抗の低いＡｇペースト等から形成している。

従来技術の透明電極静電容量センサ４では、補助電極４３ａを、Ａｇペーストを印刷して形成しているが、前述した通り、この場合、量産性を持って補助電極４３ａを薄くしていくには、技術的に限界が生じる。
図３（ｃ）に示したように、補助電極４３ａは透明電極４２より段差ｔ_ｃの分だけ厚く設けられている。補助電極４３ａにＡｇペーストを、透明電極４２にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いた場合、上記の通り、量産性を考えると、段差ｔ_ｃを７μｍ以下に形成することは、技術的に難しい。

また、透明電極４２と異なる材料から形成した補助電極４３ａを備えた従来技術の透明電極静電容量センサ４では、タッチパネル等に使用したときに、補助電極４３ａの部分が目立って、意匠性が低下するという問題があった。さらに、透明電極４２と補助電極４３ａの段差が７μｍを超えるほどに大きいので、粘着層４４を被覆するときに気泡が生じて寄生容量が増大してしまうという問題があった。
さらに、従来技術では、抵抗値や意匠性等といった全体の状態を考慮して銀のような高価な材料が補助電極に用いされることが多く、この場合、材料コストも高くなるという問題があった。

これに対し、本発明の第１実施形態においては、透明電極１２ａと疑似補助電極１２ｂを同じＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて構成しているため、タッチパネル等に使用したときに、疑似補助電極１２ｂの部分が目立つことが少なく、従って意匠性の面で良好である。さらに、後ほど詳細に説明する手法によって、本発明の第１実施形態においては、上記のように、図１（ｃ）の段差ｔ_ｐは６μｍ以下とすることができるので、粘着層４４の被覆時の気泡発生の問題は解消し、寄生容量は低減される。
加えて、銀のような高価な材料を使用するのに比べて材料コストを低減することが可能である。

また、図１（ａ）では、疑似補助電極１２ｂは、透明電極１２ａの外周全周にわたって形成されているが、本発明の透明電極静電容量センサ１をタッチパネル等に応用した場合、透明電極１２ａよりも厚さが厚い疑似補助電極１２ｂの長さは、透明電極１２ａの外周の周長の１／７以上あれば十分であることが確認されている。疑似補助電極部の面積を減らすことにより、広いビューエリアが確保される。

次に、本発明の第１実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造方法について図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図２、図６により説明する。図６は、本発明の実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造工程を示すフロー図である。

＜ステップ１（Ｓ１）＞
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明ポリマーの基材１１の片面に、インクジェット印刷又はスクリーン印刷により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の透明導電材料の透明電極１２ａを形成する。

＜ステップ２（Ｓ２）＞
ステップ１（Ｓ１）で形成した、透明電極１２ａを片面に備えた基材１１に低温乾燥処理を施して、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等からなる透明電極１２ａにコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、図１（ｃ）の段差ｔ_ｐを生じるように、透明電極１２ａよりも厚さが厚い疑似補助電極１２ｂを外周に形成する。ここで、図２によりコーヒーリング（フレーミング）現象について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態に係るコーヒーリング（フレーミング）現象を説明する図である。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる基材１１の片面に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の塗料をインクジェット印刷又はスクリーン印刷により塗工して透明電極１２ａを形成した後、約６０℃で低温乾燥硬化させると、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の塗料は外周部へ移動する。これによって外周部分の厚みを厚くすることができる。この現象は、液体物が乾燥する過程で見られるコーヒーリング（フレーミング）と呼ばれる現象である。その後、約１２０℃で乾燥焼成を行い、透明電極１２ａの外周に透明電極１２ａと同じ材料からなる厚みの厚い疑似補助電極１２ｂを有する部分の形成が完了する。

上記の手法によれば、透明電極１２ａにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用い、低温乾燥処理によってコーヒーリング現象を起させることで、透明電極１２ａと疑似補助電極１２ｂを形成しているので、透明電極１２ａよりも厚さが厚いながらも、その厚みの差自体は十分に小さい疑似補助電極１２ｂを形成することができる。具体的には、図１（ｃ）の段差ｔ_ｐは、６μｍ以下、さらには、３μｍ以下に形成することが可能である。

なお、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等からなる透明電極１２ａにコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、外周に疑似補助電極１２ｂを形成した後に、さらに、この疑似補助電極１２ｂの部分にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の同じ材料をインクジェット印刷又はスクリーン印刷で塗布することにより、段差ｔ_ｐを調製することもできる。この場合でも、透明電極に使用される材料は、従来の補助電極に使用されているような材料に比べ、比較的薄く形成可能な材料が多いため、透明電極１２ａとの段差を小さく抑えつつ、かつ、透明電極１２ａよりも厚みがある疑似補助電極１２ｂとすることができる。なお、この場合でも、十分に３μｍ以下の段差に留めることが可能である。

＜ステップ３（Ｓ３）＞
図１（ａ）に示したように、Ａｇペースト等からなる引出配線１３をスクリーン印刷により、一端が疑似補助電極１２ｂと重なるようにして形成する。

＜ステップ４（Ｓ４）＞
図１（ａ）、（ｂ）に示したように、基材１１、透明電極１２ａ、疑似補助電極１２ｂ及び引出配線１３を覆うようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明ポリマーを被覆して粘着層１４を形成する。

ここでは、ステップ１（Ｓ１）でＰＥＴ等からなる基材１１の片面に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等からなる透明電極１２ａを形成し、これにステップ２（Ｓ２）で低温乾燥処理を施して疑似補助電極１２ｂを形成した後、ステップ３（Ｓ３）で引出配線１３を形成したが、ＰＥＴ等からなる基材１１の片面に引出配線１３を形成するステップを最初に行ってもよい。

（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の構成で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の基材１１の上に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて透明電極１２ａ及び疑似補助電極１２ｂを形成した後、Ａｇペーストの引出配線１３を形成した。

厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムに、粘度約１０Ｃ_ｐのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液をインクジェット装置を用いて所定のパターンに塗布して透明電極１２ａを形成した。それを約６０℃の熱板上でゆっくり乾燥させたのち、１２０℃で約５分焼成することでコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、透明電極１２ａの外周部にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの疑似補助電極１２ｂを形成した。次いで、疑似補助電極１２ｂの一部に重なる形で、透明電極１２ａより電気抵抗が低いＡｇペーストを用いて引出配線１３を形成した後、粘着層１４を全面に形成して透明電極静電容量センサ１を得た。

（実施例２）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の構成で、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の基材１１の上に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて透明電極１２ａ及び疑似補助電極１２ｂを形成した後、Ａｇペーストの引出配線１３を形成した。

厚さ７５μｍのＰＥＮフィルムに、粘度約１０Ｃ_ｐのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液をインクジェット装置を用いて所定のパターンに塗布して透明電極１２ａを形成した。それを約６０℃の熱板上でゆっくり乾燥させたのち、１２０℃で約５分焼成することでコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、透明電極１２ａの外周部にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの疑似補助電極１２ｂを形成した。次いで、疑似補助電極１２ｂの一部に重なる形で、透明電極１２ａより電気抵抗が低いＡｇペーストを用いて引出配線１３を形成した後、粘着層１４を全面に形成して透明電極静電容量センサ１を得た。

（実施例３）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の構成で、ポリカーボネート（ＰＣ）の基材１１の上に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて透明電極１２ａ及び疑似補助電極１２ｂを形成した後、Ａｇペーストの引出配線１３を形成した。

厚さ１００μｍのＰＣフィルムに、粘度約１０Ｃ_ｐのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液をインクジェット装置を用いて所定のパターンに塗布して透明電極１２ａを形成した。それを約６０℃の熱板上でゆっくり乾燥させたのち、１２０℃で約５分焼成することでコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、透明電極１２ａの外周部にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの疑似補助電極１２ｂを形成した。次いで、疑似補助電極１２ｂの一部に重なる形で、透明電極１２ａより電気抵抗が低いＡｇペーストを用いて引出配線１３を形成した後、粘着層１４を全面に形成して透明電極静電容量センサ１を得た。

（実施例４）
図４（ａ）、（ｂ）の構成で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の基材２１の上に、Ａｇペーストの引出配線２３を形成した後、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて透明電極２２ａ及び疑似補助電極２２ｂを形成した。

厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムに、スクリーン印刷法によりＡｇペーストを用いて引出配線２３を形成し、その末端部に約１ｍｍ重なる位置に粘度約１０Ｃ_ｐのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液をインクジェット装置を用いて所定のパターンに塗布して透明電極２２ａを形成した。それを約６０℃の熱板上でゆっくり乾燥させたのち、１２０℃で約５分焼成することでコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、透明電極２２ａの外周部にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの疑似補助電極２２ｂを形成した後、粘着層２４を全面に形成して透明電極静電容量センサ２を得た。透明電極２２ａの厚みは約０．２μｍであり、疑似補助電極２２ｂの厚みは約１．０μｍである。

（実施例５）
図５（ａ）、（ｂ）の構成で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の基材３１の上に、Ａｇペーストの引出配線３３を形成し、その端部にカーボン印刷３３ａを施した後、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて透明電極３２ａ及び疑似補助電極３２ｂを形成した。

厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムに、スクリーン印刷法によりＡｇペーストを用いて引出配線３３ｂを形成し、その末端部約２ｍｍにＰＡＤ印刷法によりカーボン印刷３３ａを施し、さらにそのカーボン印刷３３ａ上に約１ｍｍ重なる位置に粘度約１０Ｃ_ｐのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液をインクジェット装置を用いて所定のパターンに塗布して透明電極３２ａを形成した。なお、カーボン印刷部分は約１００Ω／□程度の表面抵抗である。それを約６０℃の熱板上でゆっくり乾燥させたのち、１２０℃で約５分焼成することでコーヒーリング（フレーミング）現象を起させ、透明電極３２ａの外周部にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの疑似補助電極３２ｂを形成した後、粘着層３４を全面に形成して透明電極静電容量センサ３を得た。
透明電極３２ａの厚みは約０．２μｍであり、疑似補助電極３２ｂの厚みは約１．０μｍである。

実施例１〜５から、以下の（イ）、（ロ）、（ハ）の効果が得られることが明らかとなった。
（イ）実施例１、２、４においては、Ａｇペースト等から形成された従来の補助電極と比べ、薄肉でかつ光透過性を有する疑似補助電極を形成することができ、
透明電極と補助電極の段差が大きく低減され、粘着層形成時の気泡発生が抑制され、静電容量センサとして寄生容量の低減を図ることができた。また、補助電極が目立たなくなり、意匠性向上も達成できた。
さらに、実施例２では、上記効果に加え、ＰＥＮフィルムを基材と使用しているため、基材側のＵＶ吸収性およびガスバリア性を向上させることができるので、基材側からのＵＶやガスによる影響を抑制することができた。

（ロ）実施例３においては、ＰＣフィルムを基材として使用することで、実施例１、２の共通の効果に加えて、複屈折が小さく光学特性に優れた透明電極静電容量センサを形成することができた。

（ハ）実施例５では、実施例４の構成に、さらにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとＡｇ引出配線の接続部にカーボン印刷を介在させている。ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液は、酸性であるため、先に、Ａｇ引出配線を形成するような場合には、この溶液とＡｇ引出配線とが接触することで酸化される可能性がある。そこで、実施例５のように、この溶液と接触する部分にカーボン印刷を介在させることで、Ａｇ引出配線が酸化することを避けることができ、この接続部の信頼性をさらに高めることができた。

なお、疑似補助電極は、その厚み等によって変わるが、例えば、表面抵抗を約２００Ω／□とすることができる。また、疑似補助電極は、透明電極よりも０．１μｍ以上、０．２μｍ以上、さらには、０．５μｍ以上厚い厚みを有するように形成されることが好適であり、このようにすることで、透明電極部分と疑似補助電極部分とが同じ材料でありながら、疑似補助電極部分の電気抵抗を低くできる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの幾何学的構成及び構成材料は、第１実施形態に係る透明電極静電容量センサの幾何学的構成及び構成材料と同様であるので説明を省略する。第２実施形態に係る透明電極静電容量センサも、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した幾何学的構成を有する。

本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造方法について図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図７により説明する。図７は、本発明の実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造工程を示すフロー図である。

＜ステップ２１（Ｓ２１）＞
本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造方法においては、まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる透明ポリマーの基材１１の片面に、インクジェット印刷又はスクリーン印刷により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の透明導電材料の透明電極１２ａを形成する。

＜ステップ２２（Ｓ２２）＞
透明電極１２ａの外周の少なくとも一部に、インクジェット印刷又はスクリーン印刷で透明電極１２ａと同じＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の透明導電材料を１回以上塗布（重ね塗り）し、図１（ｃ）の段差ｔ_ｐを生じるように、透明電極１２ａよりも厚さが厚い疑似補助電極１２ｂを形成する。

＜ステップ２３（Ｓ２３）＞
図１（ａ）に示したように、Ａｇペースト等からなる引出配線１３をスクリーン印刷により、一端が疑似補助電極１２ｂと重なるようにして形成する。

＜ステップ２４（Ｓ２４）＞
図１（ａ）、（ｂ）に示したように、基材１１、透明電極１２ａ、疑似補助電極１２ｂ及び引出配線１３を覆うようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明ポリマーを被覆して粘着層１４を形成する。

次に、本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造方法の変形例について図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図８により説明する。図８は、本発明の実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造工程の変形例を示すフロー図である。

＜ステップ３１（Ｓ３１）＞
本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造方法の変形例においては、まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる透明ポリマーの基材１１の片面の疑似補助電極１２ｂを形成する部分の少なくとも一部に、インクジェット印刷又はスクリーン印刷により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等を１回以上塗布する。

＜ステップ３２（Ｓ３２）＞
疑似補助電極１２ｂの部分及び透明電極１２ａの部分の両方にインクジェット印刷又はスクリーン印刷により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等を１回以上塗布する。疑似補助電極１２ｂの部分はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の重ね塗り状態となり、図１（ｃ）の段差ｔ_ｐが形成される。

＜ステップ３３（Ｓ３３）＞
図１（ａ）に示したように、Ａｇペースト等からなる引出配線１３をスクリーン印刷により、一端が疑似補助電極１２ｂと重なるようにして形成する。

＜ステップ３４（Ｓ３４）＞
図１（ａ）、（ｂ）に示したように、基材１１、透明電極１２ａ、疑似補助電極１２ｂ及び引出配線１３を覆うようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明ポリマーを被覆して粘着層１４を形成する。

上記の、本発明の第２実施形態に係る透明電極静電容量センサの製造方法、その変形例のいずれの方法によっても、図１（ｃ）の段差ｔ_ｐは６μｍ以下とすることができ、さらに、３μｍ以下とすることも可能である。

上記で説明してきたとおり、本発明は、従来技術と異なり、透明電極の外周の一部に設ける補助電極を透明電極と同じ材料からなる疑似補助電極で形成している。
このため、従来の補助電極に比べ、透明性があり目立たないので意匠性に優れる。
また、補助電極に銀などの高価な材料を使用しているものと比較すると、疑似補助電極は透明電極と同じ材料であるため材料コストを抑えることができる。
さらに、透明電極と同じ材料を用いて構成していることで透明電極よりも厚みが厚くされるといっても、従来の補助電極に用いられている材料と比較すれば、疑似補助電極は、かなり薄く形成できるので透明電極と疑似補助電極との段差は、極めて小さく、このため段差に起因する粘着層形成時の気泡の発生が抑制され、寄生容量の低減が可能である。
加えて、スクリーン印刷やインクジェット印刷で形成する場合には、疑似補助電極を形成する範囲に対する自由度も高いので疑似補助電極の面積を減らし、ビューエリアの拡大も好適に行うことができる。

なお、上記でも説明してきたとおり、透明電極に使用される材料を何度か印刷することで透明電極と疑似補助電極が形成される場合がある。
この場合、各印刷（塗布）毎に用いられる材料は、基本的に同じ材料（同じ透明電極用材料）を用いるが、例えば、塗布し、乾燥工程が終わるまでの間に材料が塗布していないところに流れ出たりすることを防止するために粘度を調節する必要がある場合などがあり、このときには適切な粘度となるように希釈剤などの分量を調整しても良い。
希釈剤などは、基本的に、乾燥工程などで気化し、ほとんど残らないが微量に成分が残ることもあり得る。
しかしながら、この程度の差は、同じ材料と解されるものである。

また、上記の具体的な説明は、インクジェット印刷法やスクリーン印刷法を例示して行ってきたが、それ以外にもＰＡＤ印刷法やフレキソ印刷法なども用いることができ、一般的な印刷法を用いることが可能であることは明らかである。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１、２、３、４ 透明電極静電容量センサ
１１、２１、３１、４１ 基材
１２ａ、２２ａ、３２ａ 透明電極
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ 疑似補助電極
１３、２３、３３ｂ、４３ｂ 引出配線
３３ａ カーボン印刷
４３ａ 補助電極
１４、２４、３４、４４ 粘着層
ｔ_ｐ、ｔ_ｃ 段差

Claims (9)

1. 透明樹脂基材と、
   前記透明樹脂基材上に設けられた少なくとも１以上の透明電極と、
   前記透明電極の外周の少なくとも一部に設けられた疑似補助電極と、
   前記疑似補助電極に接続された引出配線と、を備え、
   前記疑似補助電極は前記透明電極よりも厚さが厚くかつ前記透明電極と同じ材料からなることを特徴とする透明電極静電容量センサ。
2. 前記疑似補助電極は、前記透明電極の厚さに６μｍを加えた厚さを超えない範囲で、前記透明電極の厚さよりも厚く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透明電極静電容量センサ。
3. 前記疑似補助電極は、前記透明電極の厚さに４μｍを加えた厚さを超えない範囲で、前記透明電極の厚さよりも厚く形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明電極静電容量センサ。
4. 前記疑似補助電極は前記透明電極の外周の１／７以上の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明電極静電容量センサ。
5. 透明樹脂基材上にコーヒーリング現象を起こす粘度を有する透明導電材料を設ける工程Ａと、
   前記透明導電材料をコーヒーリング現象が起きる乾燥条件で乾燥硬化させ、透明電極と前記透明電極の外周に前記透明電極よりも厚さが厚い疑似補助電極とを形成する工程Ｂと、
   前記疑似補助電極に接続した引出配線を形成する工程Ｃと、を備えることを特徴とする透明電極静電容量センサの製造方法。
6. 前記工程Ｂの後に、前記疑似補助電極上の少なくとも一部の厚みを厚くする工程Ｂ２を備え、
   前記工程Ｂ２は、同じ前記透明導電材料からなる層を、前記疑似補助電極上の少なくとも一部に印刷法で形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の透明電極静電容量センサの製造方法。
7. 透明樹脂基材上に、印刷法を用いて同じ透明導電材料を２回以上塗布することで、透明電極と前記透明電極の外周の少なくとも一部に前記透明電極よりも厚みが厚い前記透明電極と同じ材料からなる疑似補助電極を形成する工程Ｆと、
   前記疑似補助電極に接続した引出配線を形成する工程Ｇと、を備えることを特徴とする透明電極静電容量センサの製造方法。
8. 前記工程Ｆは、前記透明樹脂基材上の前記透明電極及び前記疑似補助電極を形成する位置に、前記透明導電材料を１回以上塗布して第１層を形成する第１工程と、
   前記第１層上の前記疑似補助電極を形成する位置に、前記透明導電材料を１回以上塗布する第２工程とからなることを特徴とする請求項７に記載の透明電極静電容量センサの製造方法。
9. 前記工程Ｆは、前記透明樹脂基材上の前記疑似補助電極を形成する位置に、前記透明導電材料を１回以上塗布して第１層を形成する第１工程と、
   前記第１層及び前記透明樹脂基材上の前記透明電極を形成する位置に、前記透明導電材料を１回以上塗布する第２工程とからなることを特徴とする請求項７に記載の透明電極静電容量センサの製造方法。

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